稳定跟踪平台陀螺噪声及滤波去噪方法

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ｔｈｅａｎａｌｙｚｉｎｇｒｅｓｕｌｔｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｔｈｅｇｙｍｎｏｉｓｅｗｏｕｌｄｃａｕｓｅｔｈｅｊｉｔｔｅｒｏｆｔｈｅｌｉｎｅｏｆｓｉｇｈｔａｎｄｓｌｏｗｄｒｉｆｔｏｎ
ＬＩＵＳｈａｏｘｕａｎ，ＭＡＹａｎ，ＷＵＸｕｇｕａｎｇ，ＺＨＡＮＧＹｏｎｇｈｕｉ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＮａｖｉｇａｔｉｏｎ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ＇ａｎ７１００７２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｆｒａｍｅｖｅｌｏｃｉｔｙｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎｌｏｏｐｏｆｔｈｅａｉｒｂｏｒｎｅｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄｔｒａｃｋｉｎｇｐｌａｔ — ｆｏｒｍｉｓｍｏｄｅｌｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎａｌｙｓｉｓ．Ｓｔｕｄｉｅｄｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆｇｙｒｏｎｏｉｓｅｏｎｐｌａｔｆｏｍｒｓｙｓｔｅｍ，
螺的输出噪声对平台系统的影响，结果显示陀螺噪声会引起稳定平台输出轴的抖动和角度漂移并对平台系统的稳定精度与跟踪精度都有很大影响。分析了陀螺噪声数据及基于卡尔曼滤波的去噪算法并分析滤噪效果，结果表明卡尔曼滤波效果明显，是理想的陀螺噪声滤波器。关键词：稳定跟踪平台；陀螺；噪声；卡尔曼滤波
０引言
机载稳定跟踪平台是安装在飞机等运动载体上
的伺服稳定平台。平台上安装对空或对地的探测装置，基于视轴稳定技术来跟踪空中或地面的目标。
应的快速性，以改善探测装置稳定快速地跟踪。而
陀螺的随机漂移以及低频噪声等各种干扰降低了陀螺对信号的分辨率。输入速度信号越小干扰因素对
ｏｆｇｙｒｏｎｏｉｓｅ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄｔｒａｃｋｉｎｇｐｌａｔｆｏｒｍ；ｇｙｒｏ；ｎｏｉｓｅ；Ｋａｌｍａｎｉｌｆｔｅｒ
・
６２・
工业仪表与自动化装置
２０１３年第３期
稳定跟踪平台陀螺噪声及滤波去噪方法
刘少轩，马琰，吴旭光，张勇辉
（西北工业大学航海学院，西安７１０ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ７２）
摘要：在机载稳定跟踪平台中对内框架速率稳定回路进行机理分析并建立数学模型，分析了陀
中图分类号：Ｖ２４１．５文献标志码：Ａ文章编号：１０００— ０６８２（２０１３）０３— ００６２— ０５
Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｇｙｒｏｎｏｉｓｅａｎｄｉｌｆｔｅｒｉｎｇｏｆｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄｔｒａｃｋｉｎｇｐｌａｔｆｏｒｍ
ａｎｇｌｅａｎｄｈａｖｅａｇｒｅａｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｓｔａｂｌｅｐｒｅｃｉｓｉｏｎａｎｄｔｒａｃｋｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙｏｆｐｌａｔｆｏｍｒｓｙｓｔｅｍ．ＡｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｇｙｒｏｎｏｉｓｅｄａｔａａｎｄｓｔｕｄｉｅｄｔｈｅＫａｌｍａｎｉｌｆｔｅｒｍｅｔｈｏｄｔｏｄｅｎｏｉｓｅｔｈｅｓｉｇｎａｌｏｆｇｙｒｏｎｏｉｓｅ，ｔｈｅｎｔｈｅｓｉｍ— ｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅＫａｌｍａｎｉｌｆｔｅｒｍｅｔｈｏｄｃｏｕｌｄａｃｈｉｅｖｅｄｇｏｏｄｐｅｒｆｏｍａｒｎｃｅｏｎｄｅｎｏｉｓｅｔｈｅｓｉｇｎａｌ
陀螺的影响越大，甚至噪声信号会淹没陀螺的输出
信号，从而影响稳定跟踪系统的跟踪性能和稳定精